[实用新型]汽、液分离式蒸汽过热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热处理及设备的技术领域，特别涉及一种汽、液分离式蒸汽过热装置。

背景技术

目前，在日常生产过程中需要使用大量过热蒸汽。为节约能源，大都利用生产中产生的低温低压余热蒸汽，这些余热蒸汽均为饱和蒸汽。现在将余热蒸汽转变为过饱和蒸汽的装置，基本上采用高温高压蒸汽或使用电及燃料燃烧加热低温低压余热蒸汽的方法，使低温低压余热蒸汽产生过热。这种方法必须消耗高品位热能，且低温低压余热蒸汽利用率不高。有些地方没有高温高压蒸汽，使用电及燃料运行成本过高，大量余热蒸汽就得不到利用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种汽、液分离式蒸汽过热装置，直接利用低温低压余热蒸汽转变为过饱和蒸汽，有效降低了电及燃料的运行成本，同时提高了低温低压余热蒸汽的利用率。

其技术方案是这样的：一种汽、液分离式蒸汽过热装置，其特征在于：其包括汽、液分离器，所述汽、液分离器底部设置有凝结水出口，所述汽、液分离器分别连接膨胀管和扩压管。

其进一步特征在于：所述汽、液分离器为旋转式分离器或者碰撞式分离器；所述膨胀管和所述扩压管为锥管结构。

本实用新型的上述结构中，由于汽、液分离器底部设置有凝结水出口，汽、液分离器分别连接膨胀管和扩压管，余热蒸汽在管内进行膨胀，余热蒸汽动能增加、压力及温度下降。当蒸气膨胀到一定程度时，部分蒸汽会凝结成液体，此时通过汽、液分离器将液体从蒸汽中分离出来。然后液体通过汽、液分离器凝结水出口排出，汽体部分则在扩压管内进行扩压，其动能下降、压力及温度上升。由于蒸汽与外界没有热量交换，也没有功量交换，在蒸汽凝结成液体放出的热量随未形成液体的另一部分蒸汽进入扩压管中，而液体部分温度低单位质量热量低，则大部分热量集中在扩压管后的汽体上，那么扩压管后的汽体部分单位质量热量要高于余热蒸汽，温度高于余热蒸汽，最终部分余热蒸汽由饱和状态转变为过热状态，成为过热蒸汽。

附图说明

图1为本实用新型汽、液分离式蒸汽过热装置示意图。

具体实施方式

见图1，

一种汽、液分离式蒸汽过热装置，其包括汽、液分离器1，汽、液分离器1底部设置有凝结水出口2，汽、液分离器1分别连接膨胀管3和扩压管4，低温余热蒸汽从膨胀管3进入汽、液分离器1进行分离，分离出来的气体进入扩压管4中，余热蒸汽在管内进行膨胀，余热蒸汽动能增加、压力及温度下降。当蒸气膨胀到一定程度时，部分蒸汽会凝结成液体，此时通过汽、液分离器将液体从蒸汽中分离出来。然后液体通过汽、液分离器凝结水出口排出，汽体部分则在扩压管内进行扩压，其动能下降、压力及温度上升。由于蒸汽与外界没有热量交换，也没有功量交换，在蒸汽凝结成液体放出的热量随未形成液体的另一部分蒸汽进入扩压管中，而液体部分温度低单位质量热量低，则大部分热量集中在扩压管后的汽体上，那么扩压管后的汽体部分单位质量热量要高于余热蒸汽，温度高于余热蒸汽。最终部分余热蒸汽由饱和状态转变为过热状态，成为过热蒸汽。

汽、液分离器1为旋转式分离器或者碰撞式分离器，进一步提高了汽、液的分离效率。

图1中，

膨胀管3是锥管结构，蒸汽在膨胀管3内进行膨胀降温。膨胀管3进口端与蒸汽管道连接，其出口端与汽、液分离器1膨胀蒸汽进口端连接；

汽、液分离器1起汽、液分离作用。膨胀蒸汽进口端与膨胀管3出口端连接，其膨胀蒸汽出口端与扩压管4进口端连接；汽、液分离器1下部底端与汽、液分离器凝结水出口2连接；

扩压管4是锥管结构，加热后的膨胀蒸汽在扩压管4内进行扩压升温。扩压管4进口端与汽、液分离器1膨胀蒸汽出口端连接，其出口端与外部过热蒸汽管道连接；

汽、液分离器凝结水出口2是接口短管，其两端分别与汽、液分离器1下部低端、外部凝结水管道进口连接。

本实用新型的汽、液分离式蒸汽过热装置工作原理如下：

余热蒸汽进入膨胀管3进行膨胀。具有一定压力和温度的蒸汽，在进入膨胀管3以后，压力和温度不断降低，速度逐渐增大，蒸汽以较高的流速从膨胀管3流出，然后进入汽、液分离器1。在汽、液分离器1内，膨胀蒸汽进行汽、液分离。汽、液分离后，汽体进入扩压管4进行扩压升温。具有高速、低压、低温的汽体，进入扩压管4以后，速度逐渐降低，压力和温度逐步升高，最后蒸汽以较高温度从扩压管4排出，成为过热蒸汽；液体则流到汽、液分离器1下部底端，通过汽、液分离器1凝结水出口2排出。